2.5. Время тау_бл вычисляют путем расчета значений допустимой концентрации

дыма и других ОФП на эвакуационных путях в различные моменты времени. Допускается

время тау_бл принимать равным необходимому времени эвакуации t_нб.

Необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической

для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Предполагается,

что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других.

Критическая продолжительность пожара для людей, находящихся на этаже

очага пожара, определяется из условия достижения одним из ОФП в поэтажном

коридоре своего предельно допустимого значения. В качестве критерия опасности

для людей, находящихся выше очага пожара, рассматривается условие достижения

одним из ОФП предельно допустимого значения в лестничной клетке на уровне

этажа пожара.

Значения температуры, концентраций токсичных компонентов продуктов горения

и оптической плотности дыма в коридоре этажа пожара и в лестничной клетке

определяются в результате решения системы уравнений теплогазообмена для помещений

очага пожара, поэтажного коридора и лестничной клетки.

Уравнения движения, связывающие значения перепадов давлений на проемах

с расходами через проемы, имеют вид

(13)

Нижняя и верхняя границы потока зависят от положения плоскости равных

давлений

P - P

i j

у = ------------, (14)

0 g(ро - ро )

j i

где Р P - статическое давление на уровне пола i-го и j-го

i j помещений, Па;

ро ро - среднеобъемные плотности газа в j-м и i-м помещениях, кг x

j i м(-3);

g - ускорение свободного падения, м x с(-2).

Если плотность равных давлений располагается вне границ рассматриваемого

проема (у_0 <= h_1 или у_0 >= h_2), то поток в проеме течет в одну сторону

и границы потока совпадают с физическими границами проема h_1 и h_2. Перепад

давлений (Дельта P), Па, в этом случае вычисляют по формуле

Дельта P = P - P + g(h + h )(ро - ро )/2. (15)

i j 1 2 i j

Если плоскость равных давлений располагается в границах потока (h_1 <

y_0 < h_2), то в проеме текут два потока: из i-го помещения в j-е и из j-го

в i-е. Нижний поток имеет границы h_1 и у_0, перепад давления ДельтаР для

этого потока определяется по формуле

Дельта P = P - P + g(y + h )(pо - pо )/2. (16)

i j 0 1 j i

Поток в верхней части проема имеет границы у_0 и h_2, перепад давления

(Дельта Р) для него рассчитывается по формуле

Дельта P = P - P + g(h + y )(po - po )/2. (17)

i j 2 0 j i

Знак расхода газов (входящий в помещение расход считается положительным,

выходящий - отрицательным) и значение вектора ро зависят от знака перепада

давлений

(18)

Уравнение баланса массы выражается зависимостью

(19)

Уравнение энергии для коридора и лестничной клетки

(20)

Уравнение баланса масс отдельных компонентов продуктов горения и кислорода

(21)

Уравнение баланса оптической плотности дыма

(22)

Оптическая плотность дыма при обычных условиях связана с расстоянием

предельной видимости в дыму соотношением

l = 2,38/мю. (23)

пр

Значение времени начала эвакуации тау_н.э для зданий (сооружений) без

систем оповещения вычисляют по результатам исследования поведения людей при

пожарах в зданиях конкретного назначения.

При наличии в здании системы оповещения о пожаре значение тау_н.э принимают

равной времени срабатывания системы с учетом ее инерционности. При отсутствии

необходимых исходных данных для определения времени начала эвакуации в зданиях

(сооружениях) без систем оповещения величину тау_н.э следует принимать равной

0,5 мин - для этажа пожара и 2 мин - для вышележащих этажей.

Если местом возникновения пожара является зальное помещение, где пожар

может быть обнаружен одновременно всеми находящимися в нем людьми, то тау_н.э

допускается принимать равным нулю. В этом случае вероятность (Р_э.п) вычисляют

по зависимости

(24)

Примечание. Зданиями (сооружениями) без систем оповещения считают те

здания (сооружения), возникновение пожара внутри которых может быть замечено

одновременно всеми находящимися там людьми.

Расчет t_нб производится для наиболее опасного варианта развития пожара,

характеризующегося наибольшим темпом нарастания ОФП в рассматриваемом помещении.

Сначала рассчитывают значения критической продолжительности пожара (t_кр)

по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания

людей (рабочей зоне):

(25)

(26)

(27)

(28)

Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФП

не представляет опасности. Параметр Z вычисляют по формуле

h h

Z = --- exp (1,4 ---), при H <= 6 м, (29)

H H

где h - высота рабочей зоны, м;

H - высота помещения, м.

Определяется высота рабочей зоны

h = h + 1,7 - 0,5 дельта, (30)

пл

где h - высота площадки, на которой находятся люди, над полом

пл помещения, м;

дельта - разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его

расположении, м.

Следует иметь в виду, что наибольшей опасности при пожаре подвергаются

люди, находящиеся на более высокой отметке. Поэтому, например, при определении

необходимого времени эвакуации людей из партера зрительного зала с наклонным

полом значение h следует находить, ориентируясь на наиболее высоко расположенные

ряды кресел.

Параметры А и n вычисляют так:

для случая горения жидкости с установившейся скоростью

A = пси x F, n = 1,

F

где пси - удельная массовая скорость выгорания жидкости, кг x м(-2) x

F с(-1);

для кругового распространения пожара

2

A = 1,05 пси x v , n = 3,

F

где v - линейная скорость распространения пламени, м x с(-1);

для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника,

одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения

пламени (например распространение огня в горизонтальном направлении по занавесу

после охвата его пламенем по всей высоте)

A = пси x v x b, n = 2,

F

где b - перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны

горения, м.

При отсутствии специальных требований значения альфа и Е принимаются

равными 0,3 и 50 лк соответственно, а значение l_пр = 20 м.

Исходные данные для проведения расчетов могут быть взяты из справочной

литературы.

Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности

пожара выбирается минимальное

(31)

Необходимое время эвакуации людей (t_нб), мин, из рассматриваемого помещения

рассчитывают по формуле

0,8 t

кр

t = ---------. (32)

нб 60

При расположении людей на различных по высоте площадках необходимое время

эвакуации следует определять для каждой площадки.

Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим

объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитывать

свободный объем невозможно, допускается принимать его равным 80% геометрического

объема.

При наличии в здании незадымляемых лестничных клеток, вероятность Q_в

для людей, находящихся в помещениях, расположенных выше этажа пожара, вычисляют

по формуле

Q = Q (1 - P ), (33)

n п.з

2.6. Вероятность эвакуации людей Р_д.в по наружным эвакуационным лестницам

и другими путями эвакуации принимают равной 0,05 - в жилых зданиях; 0,03 -

в остальных при наличии таких путей; 0,001 - при их отсутствии.

2.7. Вероятность эффективного срабатывания противопожарной защиты P_п.з

вычисляют по формуле

(34)

2.8. Для эксплуатируемых зданий (сооружений) вероятность воздействия

ОФП на людей допускается проверять окончательно с использованием статистических

данных по формуле

n М

ж

Q = --- x ----, (35)

в T N

0

где n - коэффициент, учитывающий пострадавших людей;

Т - рассматриваемый период эксплуатации однотипных зданий

(сооружений), год;

М - число жертв пожара в рассматриваемой группе зданий (сооружений)

ж за период;

N - общее число людей, находящихся в зданиях (сооружениях).

0

Однотипными считают здания (сооружения) с одинаковой категорией пожарной

опасности, одинакового функционального назначения и с близкими основными параметрами:

геометрическими размерами, конструктивными характеристиками, количеством горючей

нагрузки, вместимостью (числом людей в здании), производственными мощностями.

3. Оценка уровня обеспечения безопасности людей

3.1. Для проектируемых зданий (сооружений) вероятность первоначально

оценивают по (3) при Р_э, равной нулю. Если при этом выполняется условие Q_в

<= Q(н)_в, то безопасность людей в зданиях (сооружениях) обеспечена на требуемом

уровне системой предотвращения пожара. Если это условие не выполняется, то

расчет вероятности взаимодействия ОФП на людей Q_в следует производить по

расчетным зависимостям, приведенным в разд.2.

3.2. Допускается уровень обеспечения безопасности людей в зданиях (сооружениях)

оценивать по вероятности Q_в в одном или нескольких помещениях, наиболее удаленных

от выходов в безопасную зону (например верхние этажи многоэтажных зданий).

Приложение 3

Обязательное

Метод определения вероятности возникновения пожара

(взрыва) в пожаровзрывоопасном объекте

Настоящий метод устанавливает порядок расчета вероятности возникновения

пожара (взрыва) в объекте и изделии.

1. Сущность метода

1.1. Вероятность возникновения пожара (взрыва) в пожаровзрывоопасном

объекте определяют на этапах его проектирования, строительства и эксплуатации.

1.2. Для расчета вероятности возникновения пожара (взрыва) на действующих

или строящихся объектах необходимо располагать статистическими данными о времени

существования различных пожаровзрывоопасных событий. Вероятность возникновения

пожара (взрыва) в проектируемых объектах определяют на основе показателей

надежности элементов объекта, позволяющих рассчитывать вероятность производственного

оборудования, систем контроля и управления, а также других устройств, составляющих

объект, которые приводят к реализации различных пожаровзрывоопасных событий.

Под пожаровзрывоопасными понимают события, реализация которых приводит

к образованию горючей среды и появлению источника зажигания.

1.3. Численные значения необходимых для расчетов вероятности возникновения

пожара (взрыва) показателей надежности различных технологических аппаратов,

систем управления, контроля, связи и тому подобных, используемых при проектировании

объекта, или исходные данные для их расчета выбирают в соответствии с ГОСТ

2.106, ГОСТ 2.118, ГОСТ 2.119, ГОСТ 2.120, ГОСТ 15.001, из нормативно-технической

документации, стандартов и паспортов на элементы объекта. Необходимые сведения

могут быть получены в результате сбора и обработки статистических данных об

отказах анализируемых элементов в условиях эксплуатации.

Сбор необходимых статистических данных проводят по единой программе,

входящей в состав настоящего метода.

1.4. Пожаровзрывоопасность любого объекта определяется пожаровзрывоопасностью

его составных частей (технологических аппаратов, установок, помещений). Вероятность

возникновения пожара (взрыва) в объекте в течение года Q(ПЗ) вычисляют по

формуле

n

Q(ПЗ) = 1 - П [1 - Q (ПП)], (36)

i=1 i

где Q (ПП) - вероятность возникновения пожара в i-м помещении объекта в

i течение года;

n - количество помещений в объекте.

1.5. Возникновение пожара (взрыва) в любом из помещений объекта (событие

ПП) обусловлено возникновением пожара (взрыва) или в одном из технологических

аппаратов, находящихся в этом помещении (событие ПТА_j), или непосредственно

в объеме исследуемого помещения (событие ПО_i). Вероятность Q_i(ПП) вычисляют

по формуле

(37)

1.6. Возникновение пожара (взрыва) в любом из технологических аппаратов

(событие ПТА_j) или непосредственно в объеме помещения (событие ПО_i) обусловлено

совместным образованием горючей среды (событие ГС) в рассматриваемом элементе

объекта и появлением в этой среде источника зажигания (событие ИЗ). Вероятность

(Q_i (ПО)) или (Q_j (ПТА)) возникновения пожара в рассматриваемом элементе

объекта равна вероятности объединения (суммы) всех возможных попарных пересечений

(произведений) случайных событий образования горючих сред и появления источников

зажиганий

(38)

Вероятность (Q_i (ПО)) или (Q_j (ПТА)) вычисляют по аппроксимирующей

формуле

(39)

2. Расчет вероятности образования горючей среды

2.1. Образование горючей среды (событие ГС_k) в рассматриваемом элементе

объекта обусловлено совместным появлением в нем достаточного количества горючего

вещества или материала (событие ГВ) и окислителя (событие ОК) с учетом параметров

состояния (температуры, давления и т.д.). Вероятность образования k-й горючей

среды (Q_i (ГС_k)) для случая независимости событий ГВ и ОК вычисляют по формуле

Q (ГС ) = Q (ГВ ) x Q (OK ), k = l + 10(m-1), (40)

i k i l i m

где Q (ГВ ) - вероятность появления достаточного для образования горючей

i l среды количества l-го горючего вещества в i-м элементе

объекта в течение года;

Q (OK ) - вероятность появления достаточного для образования горючей

i m среды количества m-го окислителя в i-м элементе объекта и

течение года;

k, l, m - порядковые номера горючей среды, горючего вещества и

окислителя.

2.2. Появление в рассматриваемом элементе объекта горючего вещества

k вида является следствием реализации любой из а_n причин. Вероятность

Q_i(ГВ_k) вычисляют по формуле

(41)

2.3. На действующих и строящихся объектах вероятность (Q_i(a_n)) реализации

в i-м элементе объекта a_n причины, приводящей к появлению k-го горючего вещества,

вычисляют на основе статистических данных о времени существования этой причины

по формуле

(42)

Общие требования к программе сбора и обработки статистических данных

изложены в разд.4.

2.4. В проектируемых элементах объекта вероятность (Q_i(a_n)) вычисляют

для периода нормальной эксплуатации элемента, как вероятность отказа технических

устройств (изделий), обеспечивающих невозможность реализации a_n причин, по

формуле

-ламбда тау

Q (a ) = 1 - P (a ) = 1 - e , (43)

i n i n

где Р (a ) - вероятность безотказной работы производственного

i n оборудования (изделия), исключающего возможность реализации

a_n причины;

ламбда - интенсивность отказов производственного оборудования

(изделия), исключающего возможность реализации a_n причины,

ч(-1);

тау - общее время работы оборудования (изделия) за анализируемый

период времени, ч.

2.5. Данные о надежности оборудования (изделия) приведены в нормативно-технических

документах, стандартах и паспортах. Интенсивность отказов элементов, приборов

и аппаратов приведена в разд.5.

2.6. При отсутствии сведений о параметрах надежности анализируемого оборудования

(изделия), последние определяют расчетным путем на основе статистических данных

об отказах этого оборудования (изделия).

2.7. Появление в i-м элементе объекта k вида окислителя является следствием

реализации любой из b_n причин.

Вероятность (Q_i (OK_k)) вычисляют по формуле

(44)

2.8. Вероятности (Q_i (b_n)) реализации событий, обуславливающих возможность

появления окислителя k-го вида в опасном количестве, вычисляют для проектируемых

элементов по формуле (43), а для строящихся и действующих элементов по формуле

(42).

2.9. Вероятность (Q_i (b_2)) подсоса окислителя в аппарат с горючим веществом

вычисляют, как вероятность совместной реализации двух событий: нахождения

аппарата под разрежением (событие S_1) и разгерметизации аппарата (событие

S_2) по формуле

Q (b ) = Q (S ) x Q (S ). (45)

i 2 i 1 i 2

2.10. Вероятность (Q_i (S_1)) нахождения i-го элемента объекта под разрежением

в общем случае вычисляют по формуле (42), принимают равное единице, если элемент

во время работы находится под разрежением, и 0,5, если элемент с равной периодичностью

находится под разрежением и давлением.

2.11. Вероятность (Q (S_2)) разгерметизации i-го элемента на разных стадиях

его разработки и эксплуатации вычисляют по формуле (42 и 43).

2.12. При расчете вероятности образования в проектируемом элементе объекта

горючей среды (Q_i (ГС)), нарушения режимного характера не учитывают.

2.13. При необходимости учитывают и иные события, приводящие к образованию

горючей среды.

3. Расчет вероятности появления источника зажигания (инициирования взрыва)

3.1. Появление n-го источника зажигания (инициирования взрыва) в анализируемом

элементе объекта (событие ИЗ_n) обусловлено появлением в нем n-го энергетического

(теплового) источника (событие ТИ_n) с параметрами, достаточными для воспламенения

k-й горючей среды (событие В(k)_n). Вероятность (Q_i (ИЗ_n/ГС_k) появления

n-го источника зажигания в i-м элементе объекта вычисляют по формуле

k

Q (ИЗ /ГС ) = Q (ТИ ) x Q (B ), (46)

i n k i n i n

где Q (ТИ ) - вероятность появления в i-м элементе объекта в течение года

i n n-го энергетического (теплового) источника;

k

Q (В ) - условная вероятность того, что воспламеняющая способность

i n появившегося в i-м элементе объекта n-го энергетического

(теплового) источника достаточна для зажигания k-й горючей

среды, находящейся в этом элементе.

3.1.1. Разряд атмосферного электричества в анализируемом элементе объекта

возможен или при поражении объекта молнией (событие C_1), или при вторичном

ее воздействии (событие С_2), или при заносе в него высокого потенциала (событие

С_3).

Вероятность (Q_i(ТИ_n)) разряда атмосферного электричества в i-м элементе

объекта вычисляют по формуле

(47)

3.1.2. Поражение i-го элемента объекта молнией возможно при совместной

реализации двух событий - прямого удара молнии (событие t_2) и отсутствия

неисправности, неправильного конструктивного исполнения или отказа молниеотвода

(событие t_1). Вероятность (Q_i(C_1)) вычисляют по формуле

Q (C ) = Q (t ) x Q (t ), (48)

i 1 i 1 i 2

где Q (t ) - вероятность отсутствия, неисправности, неправильного

i 1 конструктивного исполнения или отказа молниеотвода,

защищающего i-й элемент объекта;

Q (t ) - вероятность прямого удара молнии в i-й элемент объекта в

i 2 течение года.

3.1.3. Вероятность (Q_i(t_2)) прямого удара молнии в объект вычисляют

по формуле

(49)

Для объектов прямоугольной формы

-6

N = (S + 6H) x (L + 6H) x n x 10 , (50)

у.м у

Для круглых объектов

2 -6

N = (2R + 6H) x n x 10 , (51)

у.м у

где S - длина объекта, м;

L - ширина объекта, м;

Н - наибольшая высота объекта, м;

R - радиус объекта, м;

n - среднее число ударов молнии на 1 км2 земной поверхности выбирают

у из табл.3.

Таблица 3

+---------------------------+---------+----------+---------+------------+

|Продолжительность грозовой | 20-40 | 40-60 | 60-80 | 80-100 |

|деятельности за год, ч | | | | и более |

+---------------------------+---------+----------+---------+------------+

|Среднее число ударов мол- | 3 | 6 | 9 | 12 |

|нии в год на 1 км2 | | | | |

+---------------------------+---------+----------+---------+------------+